KR101460846B1 - 필터, 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

필터, 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 필터는, 제1 파장을 갖는 제1 광을 반사하고, 상기 제1 파장보다 짧은 제2 파장을 갖는 제2 광을 투과시킨다. 필터는 제1 방향으로 간극을 두고 서로 평행하게 배치되는 복수의 판 부재를 포함한다. 상기 복수의 판 부재의 단부면에 의해 형성되는 포락면은 평면을 형성하고, 상기 평면은 상기 제1 방향과 평행하지 않다. 필터는 상기 제2 방향으로 상기 제2 광을 투과시킨다.

Description

필터, 노광 장치 및 디바이스 제조 방법{FILTER, EXPOSURE APPARATUS, AND METHOD OF MANUFACTURING DEVICE}
본 발명은 필터, 노광 장치 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
EUV[극자외선(Extreme Ultra-Violet)] 광원으로서, 레이저 생성 플라즈마 광원(laser-produced plasma light source; LPP) 또는 방전 생성 플라즈마 광원(discharge-produced plasma light source; DPP) 등의 플라즈마 광원이 이용된다. 예를 들어, LPP는, 진공 챔버 내에 위치된 타겟 재료(target material)를 고강도의 펄스 레이저광으로 조사하여 고온의 플라즈마를 발생시켜, 예를 들어 약 13.5㎚의 파장을 갖고 상기 타겟 재료에 의해 방출되는 EUV 광을 이용한다. 타깃 재료로서는, 예를 들어 금속 또는 불활성 가스가 이용된다. 타겟에 의해 방출되는 EUV 광의 평균 강도를 증가시키기 위해서, 펄스 레이저는 가능한 한 높은 반복 주파수를 가질 수 있고, 따라서 통상 수 ㎑의 반복 주파수로 동작된다. 또한, 타겟에 의해 방출되는 EUV 광을 효율적으로 이용하기 위해서 집광 미러가 제공된다. 집광 미러로서, 예를 들어 미러 기판 상에 몰리브덴 및 실리콘 막의 60 세트를 교대로 적층시킴으로써 형성된 다층 미러 또는 미러 기판 상에 금속을 코팅함으로써 형성된 경사 입사 미러가 이용된다. 조명 광학 시스템은, 예를 들어 복수의 다층 미러, 경사 입사 미러, 반사형 인티그레이터(integrator)에 의해 형성된다. 반사형 인티그레이터는 소정의 개구 수(numerical aperture)로 마스크를 균일하게 조명하는 기능을 제공한다. 반사형 인티그레이터는 평행화된 EUV 광을 수신하여, 초점 거리 f에 의해 규정된 위치에 2차 광원을 형성한다.
조명 시스템으로부터 공급된 EUV 광은 원판으로서 제공되는 레티클에 의해 반사되고, 6 내지 8매의 다층 미러에 의해 형성된 투영 광학 시스템에 의해 1/4로 축소되어, 레지스트가 코팅된 웨이퍼로 안내된다. 레티클 및 웨이퍼는 각각 레티클 스테이지 및 웨이퍼 스테이지에 의해 유지되고, 얼라인먼트 광학 시스템에 의해 정밀하게 정렬되고 포커스 검출 광학 시스템에 의해 정밀하게 포커싱된 상태에서 축소 배율에 비례한 속도비로 동기식으로 주사된다. 이러한 방식으로, 레티클의 축소 투영 화상이 웨이퍼 상에 형성된 상태에서 레티클 및 웨이퍼를 동기식으로 주사하는 동작[스텝 앤드 스캔(step-and-scan)]이 반복된다. 따라서, 웨이퍼 전체 표면 상에 레티클의 전사 패턴이 전사된다.
플라즈마 광원은 원하는 EUV 광 뿐만 아니라 적외선에서 EUV 범위까지의 OoB(Out of Band) 광 빔도 방출한다. 이들 OoB 광 빔은 플레어(flare)가 되어서, 웨이퍼 상의 광의 콘트라스트를 저감시키고 웨이퍼를 열팽창시킨다. 또한, 이들 OoB 광 빔은 미러의 열부하를 증대시키므로, 특히 투영 시스템의 미러에 있어서 심각한 문제점을 제기한다.
OoB 광을 제거하기 위해서 스펙트럼 퓨리티 필터(spectral purity filter)를 광로에 설치하여 원하는 EUV 광만을 선택적으로 투과시키는 방법이, 일본 특허 공개 제2006-191090호 공보 및 Wouter A. Soer. "레이저 생성 플라즈마 EUV원에서의 적외선 방출을 억제하기 위한 그리드 스펙트럼 퓨리티 필터(Grid spectral purity filters for suppression of infrared radiation in laser-produced plasma EUV sources", Proc. of SPIE Vol. 72712Y-8(2009)에 개시되어 있다. Wouter A. Soer에 의해 개시된 기술에서는, 필터가 OoB 광의 파장보다 작은 사이즈를 갖는 개구를 구비하여, EUV 광만을 투과시키고 OoB 광(적외광)을 반사시킨다.
그러나, 종래의 필터가 OoB 광(적외광)을 상류측의 미러를 향해 반사시키기 때문에, 반사된 광은 미러와 챔버 등의 부재를 가열한다. 또한, OoB 광이 설계 광로와 일치하지 않는 광로를 통과하기 때문에, 미광(stray light)이 된 적외광이 조명 시스템을 통과할 뿐만 아니라 투영 광학 시스템의 광학 소자와 웨이퍼의 표면에도 도달하여, 이들 부재를 가열한다.
따라서, 본 발명은, 필터에 의해 반사된 광과 연관된 인자로 인한 악영향을 발생시키지 않고 특정 파장을 갖는 광을 선택적으로 투과시키는 필터를 제공한다.
일 양태에 있어서, 본 발명은, 제1 파장을 갖는 제1 광을 반사하고, 상기 제1 파장보다 짧은 제2 파장을 갖는 제2 광을 투과시키는 필터가 제공되며, 상기 필터는, 제1 방향으로 간극을 두고 서로 평행하게 배치되고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되는 복수의 판 부재를 포함하고, 상기 복수의 판 부재의 단부면에 의해 형성되는 포락면(enveloping surface)은 평면을 형성하고, 상기 평면은 상기 제1 방향과 평행하지 않으며, 상기 필터는 상기 제2 방향으로 상기 제2 광을 투과시킨다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참조하여 하기의 예시적인 실시형태의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1a 및 도 1b는, 각각, 제1 실시형태에 따른 필터의 정면도 및 단면도.
도 2는 제1 실시형태에 따른 필터가 적외광을 반사하는 상태를 도시하는 도면.
도 3은 제1 실시형태에 따른 필터를 도시하는 도면.
도 4a 및 도 4b는, 각각, 제2 실시형태에 따른 필터의 정면도 및 단면도.
도 5a 및 도 5b는, 각각, 제3 실시형태에 따른 필터의 정면도 및 단면도.
도 6은 제4 실시형태에 따른 필터를 도시하는 단면도.
도 7은 제4 실시형태에 따른 필터가 적외광을 반사하는 상태를 도시하는 도면.
도 8은 제4 실시형태에 따른 다른 필터를 도시하는 도면.
도 9a 및 도 9b는, 각각, 제6 실시형태에 따른 필터의 정면도 및 단면도.
도 10은 제6 실시형태에 따른 필터가 적외광을 반사하는 상태를 도시하는 도면.
도 11a 및 도 11b는, 각각, 제7 실시형태에 따른 필터의 정면도 및 단면도.
도 12a 및 도 12b는, 각각 제8 실시형태에 따른 필터의 정면도 및 단면도.
본 발명에 따른 노광 장치는, 제1 파장을 갖는 제1 광과 제1 파장보다 짧은 제2 파장을 갖는 제2 광을 포함하는 광을 방출하는 광원과, 광원으로부터 수신된 광 중 제1 광을 반사하고, 이 수신된 광 중 제2 광을 투과시키는 필터를 포함한다. 또한, 노광 장치는, 광원에 의해 방출된 광의 광로 외측에 배치되어 제1 광을 흡수하는 흡수 부재를 포함한다. 필터에 의해 반사된 제1 광은 흡수 부재를 향해 진행한다. 노광 장치는 필터를 통해 투과된 제2 광에 기판을 노광시킨다. 제1 광은, 예를 들어 적외광이며, 제2 광은, 예를 들어 EUV 광이다. 필터에 입사된 적외광은 필터에 입사된 방향과는 상이한 방향으로 반사되어, 복귀광이 되는 것을 방지할 수 있다. 필터는, 필터에 입사된 EUV 광이 필터의 내벽에 의해 가려지는(eclipse) 경우 EUV광의 손실을 최소한으로 하도록 구성된다.
예를 들어, 적외광의 파장보다 충분히 얇은 두께를 갖는 복수의 판 부재를, 적외광의 파장보다 충분히 작고 EUV 광의 파장보다 큰 간극을 두고 서로 평행하게 정렬함으로써 필터가 형성되면, 입사하는 적외광을 반사시켜 입사하는 EUV 광을 투과시킬 수 있다. 이 때, 입사하는 적외광의 편광 성분 중, 판 부재와 평행한 전기 벡터(electrical vector)를 갖는 편광 성분은 반사되고, 판 부재에 수직한 전기 벡터를 갖는 편광 성분은 투과된다. 따라서, 노광 장치에 있어서, 입사하는 적외광이 선형으로 편광되거나 또는 대략 선형으로 편광되는 경우, 적외광의 전기 벡터가 판 부재와 평행해지도록 1개의 필터가 배치된다. 입사하는 적외광이 랜덤하게 또는 대략 랜덤하게 편광되는 경우, 판 부재에 의해 형성되는 2개의 필터가 사용된다. 이들의 판 부재가 서로 직교하도록 2개의 필터를 동일 광로 내에 배치함으로써, 입사하는 적외광의 전방향 편광 성분이 반사될 수 있다.
필터는, 복수의 판 부재 또는 개구를 갖는 원통형 부재를, 그 단부면이 소정의 표면을 형성하도록 병치(juxtapose)함으로써 형성된 형상을 갖는다. 필터의 내벽은 입사광과 평행하게 배치되고, 상기 소정의 표면의 법선은 입사광에 대해 평행하지 않다. 필터가 광 입사 방향(제2 방향)과 수직한 제1 방향으로 배치된 복수의 판 부재에 의해 형성되어 있는 경우, 판 부재의 단부면에 의해 형성되는 포락면은 제1 방향과 평행하지 않은 평면 또는 광로 외측에 있는 곡률 중심을 갖는 곡면을 형성한다. 필터가 제1 방향으로 배치되고 복수의 개구를 갖는 부재에 의해 형성되어 있는 경우, 상기 부재의 단부면은, 마찬가지로, 제1 방향과 평행하지 않은 평면 또는 광로 외측에 있는 곡률 중심을 갖는 곡면을 형성한다. 노광 장치 내에 설치된 필터에 의해 반사된 적외광은 챔버와 유지부 등의 노광 장치의 구성 부재를 가열한다. 반사된 적외광을 흡수하는 흡수 부재를 설치함으로써, 적외광이 노광 장치의 구성 부재를 가열하는 것을 방지할 수 있다. 흡수 부재는 노광 광의 광로 외측에 설치된다. 필터의 설치 각도는 반사된 적외광이 흡수 부재를 향해 진행하도록 결정된다.
노광 장치는 소형일 수 있다. 이를 위해서, 장치 내의 각각의 소자는 컴팩트하기만 하면 된다. 이는 이들 소자의 배치의 자유도를 상승시켜, 장치를 용이하게 설계할 수 있게 한다. 흡수 부재의 사이즈를 작게 하기 위해서는, 필터에 의해 반사되는 적외광이 집광되어야 한다. 필터의 표면에 주어진 곡률을 부여함으로써, 필터에 의해 반사되는 적외광이 집광되어 흡수 부재로 안내될 수 있다. 노광 장치 내에 설치된 필터로의 입사광은 반드시 평행화된 광은 아니다. 필터로의 입사광이 집광 광 혹은 발산 광인 경우, 광이 필터로 입사되는 각도는 필터의 면 내에서 동일하지 않다. 필터를 형성하는 모든 내벽이 서로 평행한 경우, 어떤 위치에서 내벽이 입사광과 평행하게 되도록 필터가 설치되면, 상기 어떤 위치 이외의 위치에서는 EUV 광이 가려지므로, EUV 광의 투과율이 저하한다. 따라서, 내벽이 이러한 내벽의 위치에서 입사광과 평행하도록 필터의 각각의 내벽의 각도를 설정함으로써, EUV 광의 투과율의 저하가 방지될 수 있다. 이하에, 본 발명의 실시형태를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
[제1 실시형태]
도 1a, 도 1b 및 도 3을 참조하여, 제1 실시형태에 따른 필터(10)에 대해서 설명한다. 필터(10)는, 복수의 판 부재(11)가, 적외광의 파장보다 작고 EUV 광의 파장보다 큰 소정의 간극을 사이에 두고 서로 평행하게 정렬된 구조를 갖고, 도 1a에 도시된 바와 같이, 정면으로부터 보았을 때 슬릿 형상의 개구가 정렬해 있다. 판 부재(11)의 내벽(11a)(도 3)이 입사광(12)과 평행하고, 입사광(12)이 필터(10)로 입사하는 측의 판 부재(11)의 단부면(11b)(도 3)에 의해 형성되는 포락면(11c)의 법선(13)이 입사광(12)이 진행하는 방향(제2 방향)에 대해 평행하지 않도록, 필터(10)가 배치된다. 즉, 도 1b에 도시된 바와 같이, 입사광(12)이 진행하는 방향에 수직한 면에 대해 포락면(11c)이 경사지도록, 필터(10)가 배치된다. 복수의 판 부재(11)는 홀더(14)에 의해 지지된다.
도 2는 필터(10)를 EUV 노광 장치에 장착했을 때의 입사광(12)과 필터(10) 사이의 관계를 개략적으로 도시한다. 조명 시스템의 광로 내에서 노광 광이 평행화되어 있는 위치에 필터(10)가 삽입된다. 도 2를 참조하면, 좌측은 조명 시스템의 상류측이고, 우측은 하류측이다. 참조부호 12는 입사광을 나타낸다. 필터(10)의 상류측에서는 적외광과 EUV 광이 서로 혼합되어 있다. 필터(10)는 적외광을 반사하고, EUV 광을 하류측의 광학 시스템으로 안내한다(투과시킨다). 반사된 적외광(15)이 미광이 되어 노광 장치를 가열하는 것을 방지하기 위해, 반사된 적외광(15)을 흡수하기 위한 흡수 부재(16)가 노광 광의 광로 외측에 설치된다. 입사광(12)에 의해 형성되는 벡터와, 입사 점과 흡수 부재(16)를 서로 연결하는 벡터에 의해 결정되는 각도를 이등분하도록, 필터(10)의 입사측의 포락면(11c)에 대한 법선(13)의 각도가 설정되어 있다는 점에 유의한다. 필터(10)의 내벽(11a)은 입사광(12)과 평행하다. 필터(10)의 삽입에 의한 노광 광의 손실은 도 1의 정면도에서 도시된 판 부재(11)의 단부면(11b)에 의해 규정된 부분에 EUV 광이 닿는 경우에만 발생된다. 판 부재(11)의 벽면에 의해 EUV 광이 가려지지 않기 때문에, EUV 광의 손실이 최소화될 수 있다.
본 실시형태에서 이용되는 필터(10)는 판 부재(11)를 정렬함으로써 형성되기 때문에, 판 부재(11)와 평행한 편광 성분만을 반사할 수 있다. 따라서, 필터(10)에 입사하는 적외광이 랜덤하게 편광되는 경우, 필터(10)와 유사한 다른 필터(10')가 이용된다. 제2 필터(10')는, 제2 필터(10')의 슬릿 길이 방향이 제1 필터(10)의 슬릿 길이 방향에 수직하도록, 제1 필터(10)와 동일한 광로에 설치된다. 입사하는 적외광을 입사광(12)이 진행하는 방향과 상이한 방향으로 반사시키기 위해서, 제2 필터(10')는, 제1 필터(10)와 마찬가지로, 단부면에 의해 형성되는 포락면이 입사광이 진행하는 방향에 수직한 면에 대해 경사지도록 설치된다.
필터(10) 전체의 사이즈는 필터(10)가 설치되는 노광 장치 내의 위치의 빔 사이즈와 동일하거나 크도록, 예를 들어 약 30㎜×30㎜로 설정된다. 필터(10)는 조명 시스템의 광로 내에서 노광 광이 평행화되어 있는 위치에 설치된다. 이 때, 또한 필터(10)는, 필터(10)의 내벽(11a)이 필터(10)에 입사하는 광과 평행하게 되도록 설치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 입사광(12)과 판 부재(11)의 벽면이 서로 이루는 각도 θ와 연관된 인자로 인한 EUV 광의 손실은, 판 부재(11)의 투영 면적으로부터 이하와 같이 주어진다.
[수학식 (1)]
h*tanθ/(d-t)
여기서, d는 판 부재(11)가 정렬되는 간격이고, t는 판 부재(11)의 두께이며, h는 판 부재(11)의 폭이다.
본 실시형태에 있어서, 입사광(12)과 판 부재(11)의 벽면이 서로 이루는 각도와 연관된 인자로 인한 EUV 광의 손실은 20% 이하일 수 있다. 즉, d, h, t, θ 사이의 관계는 이하와 같이 주어진다.
[수학식 (2)]
h*tanθ/(d-t)≤0.2
각도 θ는 이하와 같이 주어지는 범위 내에 있는 값을 취한다.
[수학식 (3)]
θ≤tan-1{0.2*(d-t)/h}
플라즈마 광원의 경우, 특히 CO2 레이저를 여기(excitation) 레이저로서 이용하는 LPP의 경우, 문제가 되는 적외광의 파장은 10.6㎛이다. 이 파장을 갖는 적외광을 허용 범위까지 제거하기 위해서는, 간격 d가 약 5㎛, 두께 t가 약 0.5㎛, 폭 h가 약 5㎛이다. 따라서, 부등식인 [수학식 (3)]으로부터 알 수 있는 바와 같이, 각도 θ는 약 10° 이하이다.
여기에서, 도 2를 참조하여, 판 부재(11)의 단부면(11b)에 의해 형성되는 포락면(11c)에 대한 법선(13)과 입사광(12)이 서로 이루는 각도에 대해서 설명한다. 입사광(12)과 반사광(15)을 서로 분리하기 위해 필요한 필터(10)로부터의 거리 x는 이하와 같이 주어진다.
[수학식 (4)]
x=a/tan(2φ)
여기서, a는 평행화된 입사광(12)의 직경이고, φ는 판 부재(11)의 단부면(11b)에 의해 형성되는 포락면(11c)에 대한 법선(13)과 입사광(12)이 서로 이루는 각도이다.
본 실시형태에 있어서, 판 부재(11)의 단부면(11b)에 의해 형성되는 포락면(11c)에 대한 법선(13)과 입사광(12)이 서로 이루는 각도 φ는 약 20°이다. 입사광(12)의 직경 a가 25㎜일 때, 입사광(12) 및 반사된 적외광(15)은 상류측의 광학 소자로부터 30㎜ 이상 이격시킨 위치에 필터(10)를 설치함으로써 서로 분리될 수 있다. 반사된 적외광(15)은 노광 장치 내에 설치된 흡수 부재(16)에서 흡수된다. 흡수 부재(16)에 흡수되는 적외광(15)은 수백 와트의 전력을 갖기 때문에, 흡수 부재(16)에서 열이 발산되는 것을 방지하기 위한 수냉 기구를 제공하는 것이 바람직하다.
[제2 실시형태]
도 4a 및 도 4b를 참조하여, 제2 실시형태에 따른 필터(40)에 대해서 설명한다. 여기에서는 제1 실시형태와의 차이에 대해서만 기술한다. 도 4a 및 도 4b는, 각각, 제2 실시형태에 따른 필터(40)의 정면도 및 단면도이다. 제2 실시형태에 따른 필터(40)는, 각각 복수의 개구를 갖고 입사광이 진행하는 방향(제2 방향)으로 연장되는 복수의 판 부재(41)가, 광이 입사하는 측에 있어서의 부재(41)의 단부면(41c)이 평면을 형성하도록 2차원으로 배치된 구조를 갖고 있다. 개구의 형상은 정사각형이다. 필터(40) 내의 개구가 2차원으로 배치되어 있으므로, 적외광의 2개의 편광 성분이 동시에 제거될 수 있다. 개구의 형상이 원형 또는 6각형인 경우에도, 동일한 효과가 얻어질 수 있다. 광이 필터(40)에 입사하는 측에 있어서의 각각의 부재(41)의 단부면(41c)에 대한 법선(42)과 각각의 개구의 축(44)은 서로 비스듬하게 교차하고 있다. 필터(40)는, 예를 들어 Si 이방성 에칭에 의해 제조된다. 필터(40)가 Si 이방성 에칭에 의해 제조되고, 적외광을 반사하기 위한 금속막이 각각의 부재(41)의 표면 전체에 형성된다. 복수의 판 부재는 홀더(43)에 의해 지지되어 있다.
제2 실시형태에 따른 노광 장치에 있어서, 필터(40)는 조명 시스템의 광로 내에서 노광 광이 평행화되어 있는 위치에 삽입되어, 각각의 개구의 축(44)이 입사광과 평행하게 된다. 이 때, 개구의 어레이를 갖는 각각의 부재(41)의 입사측의 단부면(41c)에 대한 법선(42)은 입사광과 비스듬하게 교차하고 있다. 상류측으로부터 필터(40)에 입사하는 적외광과 EUV 광 중에서, 필터(40)는, 적외광을 입사한 방향과는 상이한 방향으로 반사하고, EUV 광을 하류측에서 광학 시스템으로 안내한다(투과시킨다). 반사된 적외광이 미광이 되어 노광 장치를 가열하는 것을 방지하기 위해, 반사된 적외광을 흡수하기 위한 흡수 부재(16)가 노광 광의 광로 외측에 설치된다. 입사광에 의해 형성되는 벡터와, 입사 점과 흡수 부재(16)를 서로 연결하는 벡터에 의해 결정되는 각도를 이등분하도록, 필터(40)의 입사측의 단부면(41c)에 대한 법선(42)의 각도가 설정되어 있다는 점에 유의한다.
제2 실시형태에 따른 노광 장치에 이용되는 필터(40)는 개구가 어레이 패턴으로 배열된 구조를 갖고 있기 때문에, 입사하는 적외광의 2개의 편광 성분을 동시에 반사할 수 있다. 따라서, 입사하는 적외광이 랜덤하게 편광되어도, 단 1개의 필터(40)만 사용되어도 된다.
각각의 부재(41)는 약 5㎛의 사이즈를 갖는 개구와, 약 0.5㎛의 두께와 약 5㎛의 길이를 갖는 판 부재를 포함한다. 이들 사양을 갖는 복수의 부재(41)를 포함하는 필터(40)의 사이즈는, 필터(40)가 설치되는 노광 장치 내의 위치의 빔 사이즈와 동일하거나 크도록, 예를 들어 약 200㎜×100㎜로 설정된다. 노광 장치에 있어서, 필터(40)는 각각의 개구의 축(44)과 입사광이 서로 대략 평행하게 되도록 설치된다. 제1 실시형태와 마찬가지로, 입사광과 각각의 개구의 축(44)이 서로 이루는 각도와 연관된 인자로 인한 EUV 광의 손실은 20% 이하일 수 있다. 즉, 각각의 개구의 축(44)과 입사광이 서로 이루는 각도를 θ라고 하면, 각도 θ는 부등식인 [수학식 (3)]을 만족시키는 값을 취할 수 있으며, 따라서, 10° 이하이다. 각각의 개구의 축(44)과 복수의 부재(41) 각각의 입사측의 단부면(41c)에 대한 법선(42)이 서로 이루는 각도는 20°로 설정될 수 있다.
[제3 실시형태]
도 5a 및 도 5b를 참조하여 제3 실시형태에 따른 필터(50)에 대해서 설명한다. 도 5a 및 도 5b는, 각각, 제3 실시형태에 따른 필터(50)의 정면도 및 단면도이다. 필터(50)는, 판 부재(51)가 계단 패턴으로 배열된 구조를 갖고 있다. 판 부재(51)는 막대 형상의 지지 부재(52)에 의해 고정되어 있다. 필터(50)는 각각의 판 부재(51)의 벽면(51a)과, 판 부재(51)의 단부면에 의해 형성되는 포락면(51c)에 대한 법선(53)이 서로 비스듬하게 교차하는 형상을 갖는다. 즉, 필터(50)는, 판 부재(51)가 y축 방향(제1 방향)으로 간극을 두고 서로 평행하게 배치되고, 판 부재(51)의 단부면에 의해 형성되는 포락면(51c)이 y축(제1 방향)과 평행하지 않은 구조를 갖고 있다. 판 부재(51)는 제1 방향과 수직하는 제2 방향(z축 방향)으로 연장되도록 배치되어 있다. 제3 실시형태에 따른 필터(50)는, 판 부재(51)의 벽면(51a)이 입사광과 평행하게 되도록 설치된다.
판 부재(51)는 약 5㎛의 폭과 약 0.5㎛의 두께를 갖고 약 5㎛의 간격으로 배치된다. 필터(50)의 사이즈는, 필터(50)가 설치되는 노광 장치 내의 위치의 빔 사이즈와 동일하거나 크도록, 예를 들어 약 30㎜×30㎜로 설정된다. 제3 실시형태에 따른 노광 장치에 있어서, 필터(50)는 판 부재(51)의 벽면(51a)이 입사광과 대략 평행하게 되도록 설치된다. 제1 실시형태와 마찬가지로, 입사광과 각각의 개구의 축(54)이 서로 이루는 각도와 연관된 인자로 인한 EUV 광의 손실은 20% 이하일 수 있다. 즉, 입사광과 각각의 개구의 축(54)이 서로 이루는 각도를 θ라고 하면, 각도 θ는 부등식인 [수학식 (3)]을 만족시키는 값을 취할 수 있으며, 따라서, 10° 이하이다. 각각의 개구의 축(54)과 복수의 판 부재(51)의 입사측의 단부면에 의해 형성되는 포락면(51c)에 대한 법선(53)이 서로 이루는 각도는 20°로 설정될 수 있다.
[제4 실시형태]
도 6을 참조하여 제4 실시형태에 따른 필터(60)에 대해서 설명한다. 제4 실시형태에 따른 필터(60)는, 복수의 개구를 각각 갖는 복수의 부재(61)가, 그 제1 단부면(61c)이 평면을 형성하고 광로를 향해 수렴하도록 배치된 형상을 갖고 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 필터(60)의 각각의 개구의 축(64)과 복수의 부재(61) 각각의 제1 단부면(61c)에 대한 법선(62)은 서로 비스듬하게 교차하고 있다. 제1 단부면(61c)에 있어서의 인접한 판 부재 사이의 간극은, 제1 단부면(61c)의 반대측의 제2 단부면에 있어서의 인접한 판 부재 사이의 간극보다 크다.
도 7에 도시된 바와 같이, 필터(60)는 입사광(71)이 평행화되지 않은 조명 시스템의 광로 내로 삽입된다. 필터(60)로의 입사광(71)의 입사 각도는 필터(60)의 면 내의 각각의 개별적인 위치에서 상이하지만, 각각의 개구의 축(64)은 부재(61)로의 입사광(71)과 국소적으로 평행하다. 따라서, EUV 광은 부재(61)의 벽면(61a)에 의해 가려지지 않기 때문에, EUV 광의 손실은 최소화된다. 필터(60)에 의해 반사된 적외광(72)은 광로 외측에 설치된 흡수 부재(73)에서 흡수되므로, 광학 소자에 악영향을 미치지 않는다.
제4 실시형태에서는 각각의 개구의 축(64)과 부재(61)로의 입사광(71)이 서로 평행했지만, 이들이 모든 위치에서 서로 평행할 필요는 없다. 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 개구의 축(64)은 입사광(71)과 부분적으로 평행일 수 있다. 예를 들어, 각각의 개구의 축(64)의 각도로서 2개의 축(64a, 64b)의 각도를 사용함으로써, 각각의 개구의 축(64)과 입사광(71)이 서로 평행하지 않은 위치에서는 부재(61)의 벽면(61a)에 의해 EUV 광이 가려지므로, EUV 광의 투과율이 저하되지만, 필터(60)가 용이하게 제조될 수 있다. 즉, 적어도 하나의 세트의 인접한 판 부재 사이의, 제1 단부면에 있어서의 간극은, 이들 판 부재 사이의, 제2 단부면에 있어서의 간극보다 크기만 하면 된다. 입사광(71)과 각각의 개구의 축(64)이 서로 이루는 각도의 상한값은, 제1 실시형태와 동일한 방식으로, 부재(61)의 투영 면적으로부터 결정되며, 예를 들어 10°이다. 축(64a)을 갖는 부재와 축(64b)을 갖는 부재가 독립적으로 제작되어 홀더(63) 내에서 일체화될 수 있으므로, 필터(60)가 용이하게 제조될 수 있다.
[제5 실시형태]
제5 실시형태에 따른 필터에 대해서 설명한다. 제5 실시형태에 있어서, 도 6에 도시된 부재(61)는 복수의 판 부재로 형성되며, 필터(60)는 판 부재(61)가 계단 패턴으로 배열된 구조를 갖고 있다. 필터(60)의 판 부재(61) 각각의 벽면(61a)과, 판 부재(61)의 단부면에 의해 형성되는 포락면(61c)에 대한 법선(62)은 서로 비스듬하게 교차하며, 벽면(61a)과 법선(62)이 서로 이루는 각도는 각각의 개별적인 위치에서 상이하다.
[제6 실시형태]
도 9a 및 도 9b를 참조하여 제6 실시형태에 따른 필터(90)에 대해서 설명한다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 필터(90)의 판 부재(91)의 단부면(91c)은 곡면을 형성하고, 제1 방향에 있어서의 이 곡면의 곡률 중심의 위치는 복수의 개구 모두를 포함하는 1개의 영역의 제1 방향에 있어서의 범위의 외측에 있다. 즉, 단부면(91c)에 대한 법선(92)과, 필터(90)의 내벽(91a)은 모든 위치에 있어서 서로 비스듬하게 교차하고 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 필터(90)는 입사광(103)이 평행화된 조명 시스템의 광로 내로 삽입된다. 반사된 적외광(101)은 필터(90)에 의해 집광되어, 흡수 부재(102)에서 흡수된다. 반사된 적외광(101)이 집광되므로, 흡수 부재(102)의 사이즈를 작게 할 수 있다. 흡수 부재(102)의 사이즈를 작게 하는 것에 의해, 조명 시스템 내의 설치의 자유도가 상승되어, 조명 시스템의 설계가 용이해진다. 또한, 제6 실시형태에 따른 복수의 판 부재(91) 대신에, 복수의 개구가 각각의 판 부재(91)의 1개의 단부면에만 존재하도록 복수의 막대 형상 부재가 배치될 수 있다는 점에 유의한다.
[제7 실시형태]
도 11a 및 도 11b를 참조하여 제7 실시형태에 따른 필터(110)에 대해서 설명한다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 2차원으로 배열된 복수의 개구를 갖는 부재(111)의 단부면(111c)은 주어진 곡률을 갖고, 단부면(111c)에 대한 법선(112)과 필터(110)의 내벽(111a)은 모든 위치에 있어서 서로 비스듬하게 교차하고 있다.
[제8 실시형태]
도 12a 및 도 12b를 참조하여 제8 실시형태에 따른 필터(120)에 대해서 설명한다. 제6 실시형태에서는 복수의 판 부재가 홀더에 고정되어 있었지만, 제8 실시형태에서는 복수의 판 부재가 막대 형상의 지지 부재에 의해 고정되어 있다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 필터(120)의 각각의 판 부재의 단부면에 의해 형성되는 포락면(121c)은 주어진 곡률을 갖고, 포락면(121c)에 대한 법선과 필터(120)의 내벽은 모든 위치에 있어서 서로 비스듬하게 교차하고 있다.
[디바이스의 제조 방법]
다음에, 디바이스(예를 들어, 반도체 디바이스 또는 액정 표시 디바이스)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 반도체 디바이스는, 웨이퍼(기판)에 집적 회로를 형성하는 전 처리(preprocess)와, 전 처리에 의해 웨이퍼 상에 형성된 집적 회로의 칩을 제품으로서 완성시키는 후 처리(postprocess)에 의해 제조된다. 전 처리는, 상술된 노광 장치를 이용하여 감광제가 코팅된 웨이퍼를 노광하는 단계와, 상기 노광 단계에서 노광된 웨이퍼를 현상하는 단계를 포함한다. 후 처리는, 어셈블리 단계(다이싱 및 본딩)와, 패키징 단계(봉입)를 포함한다. 액정 표시 디바이스는, 투명 전극을 형성하는 단계에 의해 제조된다. 투명 전극을 형성하는 단계는, 투명 도전막이 증착된 글래스 기판 상에 감광제를 코팅하는 단계와, 상술된 노광 장치를 이용하여 감광제가 코팅된 글래스 기판을 노광하는 단계와, 글래스 기판을 현상하는 단계를 포함한다. 본 실시형태에 따른 디바이스 제조 방법은, 종래 기술로 제조된 디바이스보다 고품질의 디바이스를 제조할 수 있다.
본 발명은 예시적인 실시형태를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태에 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 이하의 청구범위의 범주는 모든 변경, 등가 구조 및 기능을 포함하도록 광의의 해석을 따라야 한다.

Claims (19)

  1. 제1 파장을 갖는 제1 광을 반사하고, 상기 제1 파장보다 짧은 제2 파장을 갖는 제2 광을 투과시키는 필터이며,
    복수의 개구를 형성하는 복수의 판 부재를 포함하고,
    복수의 판 부재는 상기 복수의 판 부재의 벽면이 서로 평행하도록, 배치되고,
    상기 필터에 광이 입사하는 측에 있어서의, 상기 복수의 판 부재에 의해 형성되는 단부면은, 상기 벽면에 평행한 평면과 평행하지 않고 상기 벽면에 수직인 방향과 평행하지 않은, 필터.
  2. 제1 파장을 갖는 제1 광을 반사하고, 상기 제1 파장보다 짧은 제2 파장을 갖는 제2 광을 투과시키는 필터이며,
    복수의 개구를 형성하는 복수의 판 부재를 포함하고,
    상기 필터에 광이 입사하는 측에 있어서의, 상기 복수의 판 부재의 제1 단부면 각각에 의해 형성되는 단부면은, 상기 복수의 판 부재의 벽면에 평행한 평면에 평행하지 않고 상기 벽면에 수직인 방향과 평행하지 않으며,
    상기 제1 단부면에서의, 상기 복수의 판 부재 중 적어도 하나의 세트의 인접한 판 부재 사이의 간극은, 상기 제1 단부면의 반대측의 제2 단부면에서의, 상기 적어도 하나의 세트의 인접한 판 부재 사이의 간극보다 큰, 필터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 판 부재의 상기 제1 단부면들은 평평한 면을 형성하고, 상기 평평한 면은 상기 벽면에 평행한 평면과 평행하지 않고 상기 벽면에 수직인 방향과 평행하지 않으며,
    상기 제1 단부면의 상기 평평한 면 및 상기 복수의 판 부재의 상기 벽면이 이루는 각도는 각 개구에서 상이한, 필터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터에서 광이 입사하는 측에 있어서의, 상기 복수의 판 부재에 의해 형성되는 상기 단부면은 곡면을 형성하는, 필터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 단부면에 입사하는 광의 입사 각도는 상기 복수의 판 부재의 제1 단부면 각각에서 상이한, 필터.
  6. 기판을 노광하는 노광 장치이며,
    제1 파장을 갖는 제1 광과 상기 제1 파장보다 짧은 제2 파장을 갖는 제2 광을 포함하는 광을 방출하는 광원과,
    상기 광의 광로 외측에 배치되어 상기 제1 광을 흡수하는 흡수 부재와,
    상기 광원에 의해 방출된 광 중 상기 제1 광을 상기 흡수 부재를 향해 반사하고, 상기 광원에 의해 방출된 광 중 상기 제2 광을 투과시키는, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 필터를 포함하고,
    상기 필터를 통해 투과된 상기 제2 광에 상기 기판이 노광되는, 노광 장치.
  7. 기판을 노광하는 노광 장치이며,
    제1 파장을 갖는 제1 광과 상기 제1 파장보다 짧은 제2 파장을 갖는 제2 광을 포함하는 광을 방출하는 광원과,
    상기 광원에 의해 방출된 광 중 상기 제1 광을 반사하며, 상기 광원에 의해 방출된 광 중 상기 제2 광을 투과시키는 필터를 포함하고,
    상기 필터는 복수의 개구를 가지는 복수의 판 부재를 포함하고,
    상기 복수의 판 부재는 1차원 또는 2차원으로 배열되며,
    상기 복수의 판 부재의 벽면은 상기 제2 광이 투과하는 방향에 평행하고,
    광이 입사하는 측에 있어서의, 상기 복수의 판 부재에 의해 형성되는 단부면은 상기 제2 광이 투과하는 방향과 수직인 평면에 평행하지 않고,
    상기 필터를 통해 투과된 상기 제2 광에 상기 기판이 노광되는, 노광 장치.
  8. 기판을 노광하는 노광 장치이며,
    제1 파장을 갖는 제1 광과 상기 제1 파장보다 짧은 제2 파장을 갖는 제2 광을 포함하는 광을 방출하는 광원과,
    상기 광원에 의해 방출된 광 중 상기 제1 광을 반사하며, 상기 광원에 의해 방출된 광 중 상기 제2 광을 투과시키는 필터를 포함하고,
    상기 필터는 복수의 개구를 포함하는 부재를 포함하고,
    상기 부재에 포함된 상기 복수의 개구를 형성하는 벽면은 상기 제2 광이 투과하는 방향에 평행하고,
    광이 입사하는 측에 있어서의, 상기 부재의 단부면은 상기 제2 광이 투과하는 방향에 수직인 평면과 평행하지 않고,
    상기 필터를 통해 투과된 상기 제2 광에 상기 기판이 노광되는, 노광 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 판 부재는 제1 방향으로 간극을 사이에 두고 위치되며,
    상기 제1 단부면에서의, 상기 복수의 판 부재 중 적어도 하나의 세트의 인접한 판 부재 사이의 간극은, 상기 제1 단부면의 반대측의 제2 단부면에서의, 상기 적어도 하나의 세트의 인접한 판 부재 사이의 간극보다 큰, 노광 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 부재의 제1 단부면에 있어서의, 상기 복수의 개구 중 적어도 하나의 개구가, 상기 제1 단부면의 반대측인 상기 부재의 제2 단부면에서보다 더 큰, 노광 장치.
  11. 기판을 노광하는 노광 장치이며,
    제1 파장을 갖는 제1 광과 상기 제1 파장보다 짧은 제2 파장을 갖는 제2 광을 포함하는 광을 방출하는 광원과,
    상기 광원에 의해 방출된 광 중 상기 제1 광을 반사하며, 상기 광원에 의해 방출된 광 중 상기 제2 광을 투과시키는 필터를 포함하고,
    상기 필터의 단부면은 적어도 제1 방향으로 배열된 복수의 개구를 포함하며,
    상기 단부면은 곡면을 형성하고, 상기 제1 방향에 있어서의 상기 곡면의 곡률 중심의 위치는 상기 복수의 개구 모두를 포함하는 일 영역의 상기 제1 방향에 있어서의 범위의 외측에 있고,
    상기 필터를 통해 투과된 상기 제2 광에 상기 기판이 노광되는, 노광 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제1 광은 적외선이고, 상기 제2 광은 극자외선(EUV)인, 노광 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1 광은 적외선이고, 상기 제2 광은 극자외선(EUV)인, 노광 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 광은 적외선이고, 상기 제2 광은 극자외선(EUV)인, 노광 장치.
  15. 기판을 노광하는 노광 장치이며,
    제1 파장을 갖는 제1 광과 상기 제1 파장보다 짧은 제2 파장을 갖는 제2 광을 포함하는 광을 방출하는 광원과,
    상기 광원에 의해 방출된 광 중 상기 제1 광을 반사하며, 상기 광원에 의해 방출된 광 중 상기 제2 광을 투과시키는 제1 및 제2 필터를 포함하고,
    상기 제1 필터는 복수의 개구를 갖는 복수의 제1 판 부재를 포함하고,
    상기 복수의 제1 판 부재는 1차원으로 배열되며,
    상기 복수의 제1 판 부재의 벽면은 상기 제2 광이 투과하는 방향에 평행하고,
    광이 입사하는 측에 있어서의, 상기 복수의 제1 판 부재에 의해 형성되는 단부면은 상기 제2 광이 투과하는 방향과 수직인 평면에 경사지고,
    상기 제2 필터는 복수의 개구를 갖는 복수의 제2 판 부재를 포함하고,
    상기 복수의 제2 판 부재는 상기 복수의 제1 판 부재가 1차원적으로 배열되는 방향에 수직인 방향으로 1차원적으로 배열되며,
    상기 복수의 제2 판 부재의 벽면은 상기 제2 광이 투과하는 방향에 평행하고,
    광이 입사하는 측에 있어서의, 상기 복수의 제2 판 부재에 의해 형성되는 단부면은 상기 제2 광이 투과하는 방향과 수직인 평면에 경사지고,
    상기 제1 필터를 통해 투과된 광은 상기 제2 필터에 입사되고,
    상기 제2 필터를 통해 투과된 상기 제2 광에 상기 기판이 노광되는, 노광 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    광이 입사하는 측에 있어서, 상기 복수의 제1 판 부재에 의해 형성되는 상기 단부면은 평평한 면인, 노광 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    광이 입사하는 측에 있어서, 상기 복수의 제1 판 부재에 의해 형성되는 상기 단부면은 곡면인, 노광 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제1 광은 적외선이고, 상기 제2 광은 극자외선(EUV)인, 노광 장치.
  19. 장치를 제조하는 방법으로서,
    제7항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 노광 장치를 이용해서 기판을 노광하는 단계를 포함하는 방법.





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